Hur man hittar en exponentiell ekvation med två punkter

Om du känner till två punkter som faller på en viss exponentiell kurva, kan du definiera kurvan genom att lösa den allmänna exponentialfunktionen med hjälp av dessa punkter. I praktiken innebär det att punkterna ersätts med y och x i ekvationen y = abx. Proceduren är lättare om x-värdet för en av punkterna är 0, vilket betyder att punkten ligger på y-axeln. Om ingen av punkterna har ett x-värde på noll är processen för att lösa x och y lite mer komplicerad.

Varför exponentialfunktioner är viktiga

Många viktiga system följer exponentiella mönster av tillväxt och förfall. Till exempel ökar antalet bakterier i en koloni vanligtvis exponentiellt, och omgivande strålning i atmosfären efter en nukleär händelse minskar vanligtvis exponentiellt. Genom att ta data och rita en kurva har forskarna bättre förutsättningar att göra förutsägelser.

Från ett par Pekar på en graf

Varje punkt på en tvådimensionell graf kan representeras av två tal, som är vanligtvis skrivet i formen (x, y), där x definierar det horisontella avståndet från origo och y representerar det vertikala avståndet. Till exempel är punkten (2, 3) två enheter till höger om y-axeln och tre enheter ovanför x-axeln. Å andra sidan är punkten (-2, -3) två enheter till vänster om y-axeln. och tre enheter under x-axeln.

Om du har två poäng, (x

1

, y

1

) och (x

2

, y

2), kan du definiera exponentialfunktionen som passerar genom dessa punkter genom att ersätta dem i ekvationen y = abx och lösa för a och b . I allmänhet måste du lösa detta ekvationspar:

y

1

= abx1 och y

2 = abx2, .

I det här formuläret ser matematiken lite komplicerad ut, men den ser mindre ut efter att du har gjort några exempel.

En punkt på X-axeln

Om ett av x-värdena — säg x

1 — är 0, operationen blir mycket enkel. Till exempel, att lösa ekvationen för punkterna (0, 2) och (2, 4) ger:

2 = ab0 och 4 = ab2. Eftersom vi vet att b0 = 1, blir den första ekvationen 2 = a. Att ersätta a i den andra ekvationen ger 4 = 2b2, vilket vi förenklar till b2 = 2, eller b = kvadratroten ur 2 , vilket motsvarar ungefär 1,41. Den definierande funktionen är då y = 2 (1,41)x.

Ingendera punkten på X-axeln

Om inget av x-värdena är noll är det något mer besvärligt att lösa ekvationsparet. Henochmath leder oss genom ett enkelt exempel för att förtydliga denna procedur. I sitt exempel valde han poängparet (2, 3) och (4, 27). Detta ger följande ekvationspar:

27 = ab4

3 = ab2

Om du dividerar den första ekvationen med den andra får du

9 = b2

så b = 3. Det är möjligt att b också är lika med -3, men i det här fallet, anta att det är positivt.

Du kan ersätta detta värde b i någon av ekvationerna för att få a. Det är lättare att använda den andra ekvationen, så:

3 = a(3)2 som kan förenklas till 3 = a9, a = 3/9 eller 1/3 .

Ekvationen som passerar genom dessa punkter kan skrivas som y = 1/3(3) x.

Ett exempel från den verkliga världen

Sedan 1910 har den mänskliga befolkningstillväxten varit exponentiell, och genom att rita upp en tillväxtkurva har forskarna bättre förutsättningar att förutsäga och planera för framtiden. År 1910 var världens befolkning 1,75 miljarder och 2010 var den 6,87 miljarder. Med 1910 som utgångspunkt ger detta poängparet (0, 1,75) och (100, 6,87). Eftersom x-värdet för den första punkten är noll kan vi enkelt hitta a.

1,75 = ab0 eller a = 1,75. Att plugga in detta värde, tillsammans med de för den andra punkten, i den allmänna exponentiella ekvationen ger 6,87 = 1,75b100, vilket ger värdet av b som hundrade roten av 6,87/1,75 eller 3,93. Så ekvationen blir y = 1,75 (hundrade roten av 3,93)x . Även om det krävs mer än en skjutregel för att göra det, kan forskare använda denna ekvation för att projicera framtida befolkningstal till hjälpa politiker i nuet att skapa lämplig politik.

Lämna ett svar

Relaterade Inlägg

  • Högskoleprovets utmaningar – matematik

  • Hur man beräknar korrelationskoefficienter med en ekvation

  • Hur man beräknar volymer av femkantiga prismor

  • Hur man konverterar omkrets till diameter på en miniräknare

  • Hur man testar Chi-Square

  • Vilka är några egenskaper hos protein?